Ett team av forskare från Kina, USA och Japan har utvecklat ett sätt att stärka grafenbaserade membran avsedda för användning i avsaltningsprojekt – genom att förstärka dem med nanorör. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskap , gruppen beskriver hur de skapade sina förstärkta membran och hur väl membranen fungerade när de testades. Baoxia Mi, med University of California, har publicerat ett perspektiv på arbetet av teamet i samma tidskriftsnummer.

Allt eftersom tiden går och den mänskliga befolkningen växer, tillgång till vatten blir ett mer allvarligt problem för många människor runt om i världen. För att komma till rätta med problemet, forskare har lagt mycket kraft på att skapa bättre vattenfiltreringssystem för att ta bort salt från vatten. En del av detta arbete har fokuserat på att hitta bättre filter. En idé är att använda ett grafenmembran; Tidigare forskning har visat att det skulle vara snabbare och mer effektivt än nuvarande material. Men grafenark är också benägna att få defekter och skador om de träffas av föremål i vattnet, och de försämras snabbt under det konstanta flödet av vatten. I denna nya ansträngning, forskarna har hittat ett sätt att förbättra styrkan hos grafenbaserade membran genom att använda kolnanorör.

Tidigare forskning hade visat att grafenbaserade membran är mer benägna att ha defekter och är mer benägna att skadas när deras yta ökar. För att komma runt det problemet, forskarna skapade små celler av grafen nanomesh kopplade och sammanhållna av enkelväggiga kolnanorör. Resultatet blev ett centimeterstort nät med ett bikakeutseende - ett som var tillräckligt stort för att testas som ett membran i ett filtreringssystem. Forskarna rapporterar att testning visade att deras membran var mycket effektivt, och lika viktigt, mindre benägna att skada migration - om skada uppstod på nätet i en av cellerna, den var begränsad till enbart den cellen.

Forskarna hävdar att deras teknik skulle kunna användas för att producera membran som är tillräckligt stora för kommersiella tillämpningar. Mi påpekar, dock, att trots det goda arbete som gjorts av teamet med att skapa membranet, mer arbete krävs innan grafen kan användas i någon form av verklig tillämpning.

© 2019 Science X Network